（朱金来¹  孟小涛²  汪高明³

1身份证号：350321199012075616

2身份证号：410823198601260512

3身份证号：340821198002231014）

摘要：微生物菌剂是城市黑臭水体治理的核心技术手段，其应用效能与精准监测直接关联治理工程质量。研究系统解析功能菌剂有机污染物矿化、氮磷转化及微生态调节的核心机理，明确有机降解、脱氮除磷及复合功能菌剂的分类特征；构建涵盖降解效率、环境适应性与生态安全性的菌剂筛选体系，提出菌种配比优化、载体改性等效能强化路径。同时建立菌剂投加工艺与场景的适配机制，搭建水质净化、生态修复及菌剂适配性多维度监测体系，设计综合评估模型与动态调控方案。通过厘清菌剂筛选、工艺优化与精准监测的协同逻辑，为黑臭水体治理提质增效提供技术支撑，推动水生态修复技术规模化应用与生态环境可持续发展。

关键词：城市黑臭水体；微生物菌剂；菌剂筛选优化；投加工艺；效果监测；动态调控 

0 引言

城市黑臭水体严重破坏水生态平衡、影响人居环境质量，治理工作是生态环境保护的重要任务。微生物菌剂凭借高效降解污染物、修复生态系统的优势，成为黑臭水体治理的关键技术手段，其应用效果直接决定治理工程成败。精准筛选适配菌剂、优化应用方案及构建科学监测体系，是提升治理效能的核心环节。本文聚焦微生物菌剂在黑臭水体治理中的应用逻辑，围绕菌剂筛选优化、应用机制完善及效果监测展开研究，旨在明确菌剂作用规律，建立标准化监测评估体系，为强化黑臭水体治理效果、推动水生态修复技术升级提供理论支撑与实践指引。

1 城市黑臭水体治理适配微生物菌剂的筛选与优化

1.1 功能菌剂的核心作用机理与分类特征

微生物菌剂通过代谢活动降解黑臭水体中污染物，核心机理包括有机污染物矿化、氮磷转化及微生态调节。异养菌分泌胞外酶将大分子有机物分解为小分子，经呼吸作用转化为CO₂和水，降低水体化学需氧量；硝化菌、反硝化菌通过硝化-反硝化作用转化氨氮、硝态氮，固氮菌可将气态氮转化为生物可利用形态，同步削减总氮总磷；有益菌形成优势菌群抑制有害微生物繁殖，调节水体微生物群落结构，恢复生态系统自净能力。按功能可分为有机降解菌剂、脱氮除磷菌剂及复合功能菌剂，有机降解菌剂以芽孢杆菌、假单胞菌为主，脱氮除磷菌剂包含硝化杆菌、聚磷菌等，复合菌剂通过菌种协同作用提升复杂污染场景适配性，不同类型菌剂依据污染特征差异化发挥治理效能。

1.2 水质因子适配的菌剂筛选指标体系

菌剂筛选需建立多维度水质因子适配指标体系，核心涵盖污染物降解效率、环境适应性及生态安全性。降解效率指标包括COD去除率、氨氮降解速率等，需通过模拟实验验证菌剂对目标污染物的降解能力，确保满足治理浓度要求；环境适应性聚焦pH值、溶解氧、温度等关键因子，筛选在黑臭水体典型环境区间（pH 6-9、溶解氧＜2mg/L）保持高活性的菌种；生态安全性指标涉及菌剂致病性、生物入侵风险，需检测菌株毒理学特性，避免引入外源菌种破坏原有生态平衡。同时结合水体营养盐含量、污染物组分等特异性水质因子，构建分级筛选标准，实现菌剂与污染水体的精准适配，为治理效果奠定基础^[1]。

1.3 复合菌剂配方优化与效能强化路径

复合菌剂配方优化以菌种协同增效为核心，通过菌种组合配比、接种量调控提升综合效能。基于功能互补原则搭配有机降解菌、脱氮菌等不同功能菌株，通过正交实验确定最优菌种比例，促进污染物阶梯式降解；科学调控接种量，避免菌剂浓度不足影响降解效率或过量导致资源浪费，结合水体污染负荷制定动态接种方案。效能强化可通过菌剂载体改性实现，选用活性炭、沸石等多孔材料负载菌剂，提升菌株固着能力与环境耐受性；添加促生剂激活菌剂代谢酶活性，加速污染物分解速率。同时优化菌剂制备工艺，采用微胶囊包埋技术延长菌剂存活周期，确保在水体环境中持续发挥治理作用，构建高效稳定的复合菌剂应用体系^[2]。

2 微生物菌剂治理黑臭水体的应用机制与效果监测体系

2.1 菌剂投加工艺参数与应用场景适配性

菌剂投加工艺参数优化需结合水体污染特性与环境条件精准调控，核心参数包括投加剂量、投加频次、投加方式及混合强度。针对高浓度有机污染水体，需适度提高菌剂投加剂量并缩短投加间隔，采用多点分散投加结合机械搅拌，提升菌剂与污染物的接触效率；低污染负荷水体则可降低投加量，采用间歇式投加减少资源浪费。不同应用场景需针对性适配工艺，河流型黑臭水体需结合水流速度控制投加点位间距，在缓流区增设投加装置；湖泊型水体需重点解决菌剂垂直扩散问题，搭配曝气设备增强水体流动性。同时需动态适配环境因子，水温15 - 30℃时菌剂活性最佳，低温环境可搭配保温措施或选用耐低温菌株；pH值偏离中性范围时，需提前调节水体酸碱度，确保菌剂发挥降解效能，通过工艺参数与场景的精准匹配最大化治理效果。

2.2 多维度治理效果监测指标体系构建

监测指标体系需涵盖水质净化、生态修复及菌剂适配性三大维度，形成全面评估框架。水质指标聚焦核心污染因子，包括COD、氨氮、总磷等有机与营养盐指标，溶解氧、氧化还原电位等水体理化指标，通过定期采样检测量化污染物去除效率。生态指标重点监测水体微生物群落结构变化，分析菌剂与土著微生物的协同作用，同时追踪水生生物多样性恢复情况，评估生态系统稳定性。菌剂适配性指标关注菌剂存活浓度、活性衰减速率及环境耐受性，结合水体温度、pH等参数，判断菌剂在目标水体的适配能力。指标监测需明确频次与方法，水质指标每2 - 3天检测一次，生态指标采用高通量测序定期分析，确保数据全面反映治理成效与生态变化^[3]。

2.3 效果评估模型与动态调控机制

基于监测数据构建综合评估模型，采用层次分析法确定各指标权重，结合模糊综合评价法量化治理效果等级，划分优秀、良好、合格、不合格四级标准，直观呈现菌剂应用成效。建立动态调控机制，依据评估结果针对性调整方案：污染物去除率未达预期时，分析是否因菌剂活性不足或投加量不够，及时补充菌剂或优化投加参数；生态指标异常时，排查水体环境因子变化，采取调节溶解氧、改善底质等辅助措施。同步建立反馈闭环，将评估结果与工艺优化、菌剂改良联动，针对不同污染场景动态调整管控策略，实现治理过程的精准调控与效能持续提升，保障黑臭水体治理的稳定性与长效性。

3 结语

本文围绕微生物菌剂在城市黑臭水体治理中的应用及效果监测展开系统研究，明确功能菌剂作用机理与分类特征，构建水质因子适配的筛选体系，提出复合菌剂配方优化与效能强化路径；同时建立菌剂投加工艺场景适配机制，搭建多维度监测指标体系，设计效果评估模型与动态调控方案。研究揭示菌剂筛选优化、工艺适配与精准监测的协同逻辑，为提升治理效能提供技术支撑。未来可深化极端环境菌剂研发与智能化监测技术融合，完善长效管控体系，助力黑臭水体治理提质增效，推动水生态修复技术规模化应用与生态环境可持续发展。

参考文献

[1]马兴冠,董畅,唐玉兰,等.微生物菌剂在污染水体治理中的研究进展[J].三峡生态环境监测,2022,7(3):14-23.

[2]彭宇鸿.探究黑臭水体的危害及微生物菌剂治理技术现状[J/OL].中国科技期刊数据库 工业A,2023(11)[2023-11-01].

[3]徐梦兰,徐文彬.复合微生物菌剂改善黑臭水体水质的研究[J].广东化工,2019,46(24):46-47.